KR100779613B1

KR100779613B1 - Bonding apparatus and bonding method

Info

Publication number: KR100779613B1
Application number: KR1020060085024A
Authority: KR
Inventors: 다카시 노베; 유타카 곤도
Original assignee: 가부시키가이샤 신가와
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2007-11-26
Also published as: KR20070043597A; TWI335051B; TW200717636A; JP4530966B2; JP2007115979A

Abstract

본딩 장치의 칩의 픽업에 대하여 그 이물질 제거를 더 충분히 행하는 것을 가능하게 하는 것이다. It is possible to more sufficiently remove the foreign matter with respect to the pick-up of the chip of the bonding apparatus.

본딩 장치(10)는 복수의 칩(8)이 배열되어 유지되는 웨이퍼 링(12)과, 칩을 흡인 유지하여 반송하는 콜릿(20)과, 웨이퍼 링(12)과 콜릿(20) 등의 주위에 이온화된 가스를 공급하는 제전기(30)와, 칩(8)에 이온화된 가스를 분사하는 분사부(40)와, 이온화된 가스를 흡인하는 덕트부(50)를 포함하여 구성된다. 여기서, 웨이퍼 링(12)의 하부에는 콜릿(20)의 바로 아래에서 칩(8)을 밀어올리는 푸시업 핀(18)을 갖는 푸시업 스테이지(16)가 배치된다. 분사부(40)는 푸시업 타이밍의 직전에만 칩에 대하여 이온화된 가스를 분사한다. The bonding apparatus 10 includes a wafer ring 12 in which a plurality of chips 8 are arranged and held, a collet 20 for suction-holding and conveying chips, and a periphery of the wafer ring 12, the collet 20, and the like. And a discharger 40 for injecting the ionized gas to the chip 8, and a duct part 50 for sucking the ionized gas. Here, a push-up stage 16 with a push-up pin 18 for pushing the chip 8 under the collet 20 is disposed below the wafer ring 12. The injection unit 40 injects ionized gas to the chip only immediately before the push-up timing.

익스팬드 필름, 웨이퍼, 웨이퍼 링, 푸시업 핀, 푸시업 스테이지, 플랫 콜릿, 제전기, 이온화된 가스, 본딩 장치, 분사 수단 Expanded Films, Wafers, Wafer Rings, Push-Up Pins, Push-Up Stages, Flat Collets, Electrostatic Dischargers, Ionized Gases, Bonding Devices, Spraying Means

Description

본딩 장치 및 본딩 방법{BONDING APPARATUS AND BONDING METHOD}Bonding device and bonding method {BONDING APPARATUS AND BONDING METHOD}

도 1은 본 발명에 따른 실시 형태에서의 본딩 장치의 픽업 처리에 필요한 부분의 구성을 도시한 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structure of the part required for the pick-up process of the bonding apparatus in embodiment which concerns on this invention.

도 2는 본 발명에 따른 실시 형태의 본딩 장치에 사용되는 플랫 콜릿의 저면도이다. 2 is a bottom view of a flat collet used in the bonding apparatus of the embodiment according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 실시 형태에서의 본딩 장치의 픽업 처리에서의 각 처리 순서의 흐름을 도시한 흐름도이다. Fig. 3 is a flowchart showing the flow of each processing procedure in the pickup processing of the bonding apparatus in the embodiment according to the present invention.

도 4는 다른 실시 형태의 본딩 장치의 구성을 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a configuration of a bonding apparatus according to another embodiment.

<부호의 설명><Description of the code>

8 : 칩 10, 100 : 본딩 장치8: chip 10, 100: bonding device

12 : 웨이퍼 링 14 : 익스팬드 필름12: wafer ring 14: expanded film

16 : 푸시업 스테이지 18 : 푸시업 핀16: push up stage 18: push up pin

20 : 콜릿 22 : 관통 구멍20: collet 22: through hole

24 : 홈 26 : 흡인 분사부24: groove 26: suction injection unit

30 : 제전기 32, 42 : 가압 가스원30: static eliminator 32, 42: pressurized gas source

34, 46 : 이오나이저 36, 48 : 노즐34, 46: ionizer 36, 48: nozzle

40 : 분사부 44, 64 : 밸브40: injection part 44, 64: valve

50 : 덕트부 52, 62 : 진공원50: duct 52, 62: vacuum source

54 : 흡인 덕트 60 : 흡인부54 suction duct 60 suction part

66 : 전환부 70 : 웨이퍼 링 액추에이터66: switching section 70: wafer ring actuator

72 : 푸시업 액추에이터 74 : 콜릿 액추에이터72: push up actuator 74: collet actuator

80 : 제어부 82 : 제전 작동 처리 모듈80: control unit 82: antistatic operation processing module

84 : 위치 결정 처리 모듈 86 : 분사 처리 모듈84: positioning processing module 86: injection processing module

88 : 푸시업 처리 모듈 90 : 픽업 처리 모듈88: push up processing module 90: pickup processing module

본 발명은 본딩 장치 및 본딩 방법에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 링으로부터 콜릿에 의해 칩을 흡인 유지하고 반송하여 본딩을 수행하는 본딩 장치 및 본딩 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bonding apparatus and a bonding method, and more particularly, to a bonding apparatus and a bonding method for performing bonding by suction holding and conveying chips by a collet from a wafer ring.

반도체 디바이스 등의 칩을 회로 기판 등에 본딩하려면 복수의 칩을 정렬 배치하여 유지하는 칩 트레이로부터, 혹은 다이싱된 칩을 익스팬드 필름 상에 유지하는 웨이퍼 링으로부터 콜릿에 의해 칩을 흡인 유지하여 본딩 스테이지 등으로 반송하는 소위 다이 픽업 공정 처리가 이루어진다. 이 공정에서 칩에 부착된 이물질 혹은 칩의 파편 등을 제거하는 것이 바람직하다. To bond chips such as semiconductor devices to a circuit board or the like, bonding stages are sucked and held by a collet from a chip tray for aligning and holding a plurality of chips or from a wafer ring for holding a diced chip on an expanded film. The so-called die pick-up process processing to be conveyed by or the like is performed. In this process, it is preferable to remove foreign matter or chips from the chip.

예컨대 특허 문헌 1에는, 피 본딩 부재가 프리 얼라이먼트용 툴에 위치 결정되고, 그 후 본딩 툴에 의해 피 본딩 부재가 픽업되어 소정의 위치로 이동되어 본 딩되는 다이 본딩 장치에 있어서, 에어 블로우 관에 의해 피 본딩 및 그 주변의 이물질을 제거하는 에어 블로우 관이 개시되어 있다. 여기서는 피 본딩 부재가 프리 얼라이먼트용 툴에 의해 기울어짐이 수정되고, 이어서 피 본딩 부재 고정용 진공 처리관에 의해 피 본딩 부재가 고정되고, 고정 후에 에어 블로우 관에 의한 에어 블로우에 의해 이물질이 제거되고, 그 에어 블로우는 고정용 진공 처리가 종료되기 전까지 종료되고, 그 후 본딩 툴에 의해 피 본딩 부재가 픽업된다. For example, Patent Document 1 discloses a die bonding apparatus in which a to-be-bonded member is positioned on a tool for prealignment, and then the to-be-bonded member is picked up by a bonding tool and moved to a predetermined position for bonding. The air blow pipe which removes the to-be-bonded and the foreign material of the surrounding by this is disclosed. Here, the inclination of the bonded member is corrected by the tool for pre-alignment, the bonded member is fixed by the vacuum processing tube for fixing the bonded member, and the foreign matter is removed by the air blow by the air blow tube after the fixing. The air blow is terminated until the fixing vacuum process ends, and then the bonded member is picked up by the bonding tool.

또한 특허 문헌 2에는, 반도체 장치의 번인 보드에 클리닝 유체를 분사함과 동시에, 분사된 클리닝 유체를 번인 보드 내의 이물질과 함께 흡인하는 것이 개시되어 있다. 여기서는, 클리닝 헤드를 번인 보드 본체의 소켓에 씌우고, 분사공으로부터 압축 에어를 공급하여 소켓 내에 부착된 이물질을 분사 클리닝 헤드의 흡인공으로부터 소켓 내의 에어가 흡인된다. 그리고, 분사공 내에 제전용 전극을 설치하고, 압축 에어를 이 제전용 전극에 의해 이온화한 후에 분사하는 것도 기술되어 있다. In addition, Patent Document 2 discloses injecting a cleaning fluid onto a burn-in board of a semiconductor device and sucking the injected cleaning fluid together with foreign matter in the burn-in board. Here, the cleaning head is covered with the socket of the burn-in board main body, the compressed air is supplied from the injection hole, and the foreign matter adhering to the socket is sucked from the suction hole of the injection cleaning head to suck air in the socket. In addition, it is also described that the electrode for static elimination is provided in the injection hole, and the compressed air is ionized by the electrode for static elimination and then sprayed.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 소 63-87728호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 63-87728

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평 8-8219호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 8-8219

최근 두께가 얇은 칩이나 소위 Low-k(유전율이 작은 절연층) 프로세스가 적용된 칩과 같이 잘 휘어지는 칩의 본딩이 요구되게 되었다. 이러한 칩의 취급에는 종래의 강성이 충분히 있는 칩과 달리 세심한 주의가 필요하다. In recent years, there has been a demand for bonding chips that are well bent, such as thin chips or chips with a low dielectric constant (k) process. The handling of such chips requires careful attention, unlike chips with sufficient conventional stiffness.

예컨대 두께가 100μm 이상이고 강성이 충분히 있는 일반적인 칩의 픽업에는 테두리에 테이퍼 벽을 가져 칩 외주를 파지하는 소위 테이퍼 콜릿이 일반적으로 사용된다. 이 테이퍼 콜릿은 칩의 외주를 이 테이퍼 벽으로 지탱하여 칩 상면에 공간을 형성하고, 이 공간을 진공 처리함으로써 칩을 흡인 유지한다. 이와 같이 칩의 테두리를 지탱하여 칩의 일측 면을 진공 처리하므로 두께가 50μm 등과 같이 강성이 낮은 칩은 휘어 손상을 일으킬 가능성이 있다. 따라서, 휨을 억제할 수 있도록 평탄면을 가지며, 이 평탄면을 칩의 일측 면에 접촉시키는 플랫 콜릿이 사용된다. For example, a so-called tapered collet is generally used for picking up a general chip having a thickness of 100 μm or more and having sufficient rigidity and having a tapered wall at the rim to hold the chip circumference. The tapered collet supports the outer circumference of the chip with the taper wall to form a space on the chip upper surface, and suctions and holds the chip by vacuuming the space. In this way, since one side of the chip is vacuumed by supporting the edge of the chip, a chip having a low rigidity such as a thickness of 50 μm may be bent to cause damage. Therefore, a flat collet is used which has a flat surface so as to suppress warpage and which contacts the flat surface to one side of the chip.

그러나, 종래의 테이퍼 콜릿은 칩 외주에만 접촉되어 있으므로 칩 상면에 다소의 이물질이 있어도 그로 인한 손상이 발생하지 않았으나, 플랫 콜릿은 칩 상면과 접촉하기 때문에 칩 상에 이물질이나 칩의 파편 등이 있으면, 칩과 콜릿 사이에 칩의 파편이 끼어 칩 상면의 손상의 위험성이 현저하게 많아진다. 특히, 최근 생산에서 생산되는 박형이고 Low-k 기술을 사용한 칩은 강성이 낮기 때문에 종래보다 손상되기 쉬운 경향이 있다. However, since the conventional tapered collet is only in contact with the outer periphery of the chip, there is no damage even if there is some foreign matter on the upper surface of the chip, but since the flat collet is in contact with the upper surface of the chip, Chip fragments are trapped between the chip and the collet, increasing the risk of damage to the chip top surface. In particular, thin and low-k chips produced in recent production tend to be more damaged than conventional chips because of their low rigidity.

아울러 종래 기술에서는, 에어 블로우에 의해 이물질 등을 날려버리는 것이 개시되는데, 날려버린 이물질이 플랫 콜릿에 부착되면 그것이 종래에는 문제가 되지 않은 정도의 크기 혹은 빈도라도 강성이 낮은 칩에 대해서는 문제가 될 수 있다. 또한 이물질 제거를 충분히 수행하기 위하여 에어 블로우의 분사법을 세게 하는 것을 생각할 수 있는데, 너무 세게 하면 칩 자체가 날아가게 된다. 이와 같이 종래 기술에서는 휘기 쉽고 강성이 낮은 칩의 픽업에 대하여 그 이물질 제거가 아직 불충분하다. In addition, in the prior art, it is started to blow foreign matter, etc. by air blow, if the blown foreign matter is attached to the flat collet, it may be a problem for the chip with low rigidity, even if the size or frequency of the problem is not a problem conventionally. have. It is also conceivable to force the blow of the air blow in order to sufficiently remove the foreign matter, if too hard, the chip itself will fly away. As described above, in the prior art, the removal of the foreign matter is still insufficient for the pick-up of the chip which is flexible and has low rigidity.

본 발명의 목적은 칩의 픽업에 대하여 그 이물질 제거를 더 충분히 수행하는 것을 가능하게 하는 본딩 장치를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a bonding apparatus that makes it possible to more sufficiently perform the removal of foreign matter on the pick-up of a chip.

본 발명에 따른 본딩 장치는, 익스팬드 필름에 접착되며, 복수의 칩에 다이싱된 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 링과, 웨이퍼 링 상의 임의의 칩을 소정의 타이밍에서 밀어올리는 푸시업 핀을 갖는 푸시업 스테이지와, 푸시업 핀에 의해 밀려올라간 칩을 흡인하고 유지하여 반송하는 콜릿으로서, 칩과 서로 마주보는 면이 평탄한 플랫 콜릿과, 웨이퍼 링 상의 다이싱된 웨이퍼와 플랫 콜릿의 주위에 이온화된 가스를 공급하는 제전기(除電器)와, 플랫 콜릿의 근방에 배치되며, 푸시업 타이밍의 직전에만 밀려올라가는 임의의 칩에 이온화된 가스를 분사하는 분사 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. The bonding apparatus according to the present invention is a push-up bonded to an expanded film and having a wafer ring for holding a wafer diced on a plurality of chips, and a push-up pin for pushing up any chip on the wafer ring at a predetermined timing. A collet for sucking, holding, and conveying a stage and a chip pushed up by a push-up pin, the flat collet having a flat surface facing the chip, and the ionized gas around the diced wafer and the flat collet on the wafer ring. And an injection means for injecting an ionized gas to an arbitrary static electricity supply and an arbitrary chip which is disposed in the vicinity of the flat collet and is pushed up just before the push-up timing.

또한, 본 발명에 따른 본딩 장치는, 익스팬드 필름에 접착되며, 복수의 칩에 다이싱된 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 링과, 웨이퍼 링 상의 임의의 칩을 소정의 타이밍에서 밀어올리는 푸시업 핀을 갖는 푸시업 스테이지와, 푸시업 핀에 의해 밀려올라간 칩을 흡인하고 유지하여 반송하는 콜릿으로서, 칩과 서로 마주보는 면이 평탄한 플랫 콜릿과, 웨이퍼 링 상의 다이싱된 웨이퍼와 플랫 콜릿의 주위에 이온화된 가스를 공급하는 제전기와, 플랫 콜릿에 접속되며, 푸시업 타이밍의 직전에만 밀려올라가는 임의의 칩에 이온화된 가스를 분사하는 분사 수단을 구비하고, 플랫 콜릿은 평탄한 면에 개구되는 구멍을 가지며, 그 구멍을 통하여 칩의 흡인을 위한 감압 흡인과 칩에 대한 이온화된 가스의 분사를 바꾸어가면서 수행하는 것을 특징 으로 한다. In addition, the bonding apparatus according to the present invention has a wafer ring adhered to an expanded film and holding a wafer diced on a plurality of chips, and a push-up pin for pushing up any chip on the wafer ring at a predetermined timing. A collet for sucking, holding and conveying a push-up stage and a chip pushed up by a push-up pin, the flat collet having flat surfaces facing each other, ionized around the diced wafer and flat collet on the wafer ring An electrostatic discharger for supplying gas, and injection means for injecting ionized gas into an arbitrary chip connected to the flat collet and pushed up just before the push-up timing, the flat collet has a hole opened in a flat surface, It is characterized in that it is carried out while switching the decompression suction for the suction of the chip through the hole and the injection of the ionized gas to the chip.

또한 본 발명에 따른 본딩 장치에 있어서, 플랫 콜릿의 근방에 설치되며, 분사 수단 및 제전기에 의해 이온화된 가스를 흡인하는 덕트를 구비하는 것이 바람직하다. Moreover, in the bonding apparatus which concerns on this invention, it is preferable to be provided in the vicinity of a flat collet, and to provide the duct which sucks the ionized gas by the injection means and the electrostatic eliminator.

또한 본 발명에 따른 본딩 방법은, 익스팬드 필름에 접착되며, 복수의 칩에 다이싱된 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 링과, 웨이퍼 링 상의 임의의 칩을 소정의 타이밍에서 밀어올리는 푸시업 핀을 갖는 푸시업 스테이지와, 푸시업 핀에 의해 밀려올라간 칩을 흡인하고 유지하여 반송하는 콜릿으로서, 칩과 서로 마주보는 면이 평탄한 플랫 콜릿을 이용하여 본딩을 수행하는 본딩 방법으로서, 웨이퍼 링 상의 다이싱된 웨이퍼와 플랫 콜릿의 주위에 이온화된 가스를 공급하는 제전기를 본딩에 앞서 작동시키는 공정과, 플랫 콜릿에 의해 픽업되는 위치의 임의의 칩의 근방에 이온화된 가스를 분사하는 공정과, 이온화된 가스의 분사를 종료한 후에, 그 칩을 익스팬드 필름에서 플랫 콜릿의 평탄면 쪽으로 밀어올리는 공정과, 플랫 콜릿에 의해 그 칩을 픽업하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the bonding method according to the present invention comprises a wafer ring adhered to an expanded film and holding a wafer diced on a plurality of chips, and a push-up pin for pushing up any chip on the wafer ring at a predetermined timing. A collet for sucking, holding, and conveying an upstage and a chip pushed up by a push-up pin, the bonding method of performing bonding using a flat collet having flat surfaces facing each other, wherein a diced wafer on a wafer ring And a step of operating the static eliminator to supply the ionized gas around the flat collet prior to bonding, and spraying the ionized gas in the vicinity of any chip at the position picked up by the flat collet, After the injection is finished, the chip is pushed from the expanded film toward the flat surface of the flat collet, and the chip is picked up by the flat collet. It characterized by including a process.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)(The best form to carry out invention)

이하, 도면을 이용하여 본 발명에 따른 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 본딩 장치는 다이 본딩 장치로서 그 픽업 처리의 부분을 중심으로 설명하나, 다이 본딩 이외에서도 칩 등의 전자 부품을 픽업하는 처리를 포함하는 장치이어도 좋다. 예컨대 플립 칩 본딩 장치이어도 좋다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment which concerns on this invention is described in detail using drawing. Although the bonding apparatus is demonstrated below centering on the part of the pick-up process as a die-bonding apparatus, it may be an apparatus including the process of picking up electronic components, such as a chip, besides die-bonding. For example, a flip chip bonding device may be used.

<실시예 1> <Example 1>

도 1은 본딩 장치(10)의 픽업 처리에 필요한 부분의 구성도이다. 이 본딩 장치(10)는 칩을 픽업하여 회로 기판에 접합하여 배치하는 소위 다이 본딩 장치이다. 여기서는 본딩 장치(10)의 구성 요소는 아니지만, 복수의 칩(8)도 도시되어 있다. 1 is a configuration diagram of a part necessary for the pickup process of the bonding apparatus 10. The bonding device 10 is a so-called die bonding device in which chips are picked up and bonded to a circuit board. Although not a component of the bonding apparatus 10 here, a plurality of chips 8 are also shown.

본딩 장치(10)는 웨이퍼로부터 다이싱된 복수의 칩(8)이 배열되어 유지되는 웨이퍼 링(12)과, 웨이퍼 링(12) 상의 임의의 칩(8)을 소정의 타이밍에서 밀어올리는 푸시업 핀(18)을 갖는 푸시업 스테이지(16)와, 칩(8)을 흡인하고 유지하여 반송하는 콜릿(20)과, 웨이퍼 링(12) 상의 다이싱된 웨이퍼와 콜릿(20)의 주위에 이온화된 가스를 공급하는 제전기(30)와, 콜릿(20)의 근방에 배치되어 칩(8)에 이온화된 가스를 분사하는 분사부(40)와, 이온화된 가스를 흡인하는 덕트부(50)와, 콜릿(20)에 접속되는 흡인부(60)를 포함하여 구성된다. The bonding apparatus 10 is a push-up for pushing up a wafer ring 12 in which a plurality of chips 8 diced from a wafer are arranged and held, and an arbitrary chip 8 on the wafer ring 12 at a predetermined timing. Push-up stage 16 having pins 18, collet 20 for sucking, holding and conveying chips 8, and dicing wafers on wafer ring 12 and ionizing around collet 20 An electrostatic discharger 30 for supplying the purified gas, an injection portion 40 disposed near the collet 20 to inject the ionized gas to the chip 8, and a duct portion 50 for sucking the ionized gas And a suction unit 60 connected to the collet 20.

또한, 본딩 장치(10)는 웨이퍼 링(12)을 평면 내의 임의의 위치로 이동 구동하는 웨이퍼 링 액추에이터(70)와, 푸시업 핀(18)을 푸시업 구동하는 푸시업 액추에이터(72)와, 콜릿(20)을 상하 방향으로 구동하는 콜릿 액추에이터(74)와, 이들 요소의 동작을 전체적으로 제어하는 제어부(80)를 포함하여 구성된다.In addition, the bonding apparatus 10 includes a wafer ring actuator 70 for driving the wafer ring 12 to an arbitrary position in a plane, a push-up actuator 72 for pushing up the push-up pin 18, And a collet actuator 74 for driving the collet 20 in the vertical direction, and a controller 80 for controlling the operation of these elements as a whole.

제어부(80)는 일반적인 본딩 처리 순서 중 픽업 처리의 제어로서 웨이퍼 링(12) 상의 다이싱된 웨이퍼 및 콜릿(20)에 이온화된 가스를 공급하여 제전하는 제전 작동 처리 모듈(82), 웨이퍼 링(12)을 이동 구동하여 칩(8)을 콜릿(20)의 바로 아래에 위치 결정하는 위치 결정 처리 모듈(84), 칩(8)에 이온화된 가스를 분사하는 분사 처리 모듈(86), 칩(8)을 콜릿(20) 쪽으로 밀어올리는 푸시업 처리 모듈 (88) 및 칩(8)을 콜릿(20)으로 흡인 유지하여 픽업하는 픽업 처리 모듈(90)을 포함한다. 이들 기능은 소프트웨어에 의해 실현될 수 있으며, 구체적으로는 대응하는 본딩 프로그램을 실행함으로써 실현될 수 있다. 이들 기능의 일부를 하드웨어에 의해 실현할 수도 있다. The controller 80 controls the pick-up process in a general bonding process sequence, and an antistatic operation processing module 82 and a wafer ring for supplying and discharging ionized gas to the diced wafer and collet 20 on the wafer ring 12. 12, the positioning processing module 84 for positioning the chip 8 directly below the collet 20, the injection processing module 86 for injecting the ionized gas to the chip 8, and the chip ( A push-up processing module 88 for pushing 8) toward the collet 20 and a pick-up processing module 90 for picking up and holding the chip 8 by the collet 20. These functions can be realized by software, specifically, by executing the corresponding bonding program. Some of these functions can also be implemented by hardware.

웨이퍼 링(12)은 복수의 칩을 정렬 배치하여 유지하는 기능을 가지며, 상기한 바와 같이 웨이퍼 링(12)의 하부에는 푸시업 핀(18)을 갖는 푸시업 스테이지(16)가 배치된다. 웨이퍼 링(12) 및 푸시업 핀(18)의 동작은 제어부(80)의 제어 하에서 이루어지는데, 특히 웨이퍼 링(12)을 이동시켜 임의의 칩(8)을 콜릿(20)의 바로 아래에 위치 결정시키는 것은 위치 결정 처리 모듈(84)의 기능에 의해 실행되며, 또한 칩(8)을 거기서 밀어올리는 것은 푸시업 처리 모듈(88)의 기능에 의해 실행된다. The wafer ring 12 has a function of arranging and holding a plurality of chips, and as described above, the push-up stage 16 having the push-up pins 18 is disposed below the wafer ring 12. Operation of the wafer ring 12 and push-up pin 18 takes place under the control of the controller 80, in particular moving the wafer ring 12 to position any chip 8 directly below the collet 20. Determining is performed by the function of the positioning processing module 84, and pushing the chip 8 therein is performed by the function of the push-up processing module 88.

웨이퍼 링(12)은 표면이 점착성을 가지며 신장성이 있는 플라스틱으로 된 익스팬드 필름(14)이 붙여진 링 형상의 지그로서, 전체가 웨이퍼 링 액추에이터(70)에 의해 이동 구동되고, 콜릿(20)의 상하 이동축에 수직인 평면 내의 임의의 위치 로 이동 가능하다. 웨이퍼 링 액추에이터(70)로는 XYZ 구동의 모터를 이용할 수 있다. The wafer ring 12 is a ring-shaped jig to which an expand film 14 made of stretchable plastic is attached, and the wafer ring 12 is driven and moved by the wafer ring actuator 70. It can be moved to any position in the plane perpendicular to the vertical axis of movement. As the wafer ring actuator 70, a motor of XYZ driving can be used.

웨이퍼 링(12)에는 복수의 칩(8)이 분리된 상태에서 정렬 배치되어 유지되는데, 거기에 이르기까지 다음과 같은 공정이 수행된다. 먼저 복수의 칩이 집적 회로 기술에 의해 정렬 배치되어 만들어넣어진 웨이퍼가 제작된다. 그리고 그 웨이퍼는 표면이 점착성을 가지며 신장성이 있는 익스팬드 필름(14)의 표면에 접착된 다. 웨이퍼가 접착된 익스팬드 필름(14)은 웨이퍼 링(12)에 탑재되며, 그 상태에서 다이싱 장치에 걸린다. 다이싱 장치에서는 원반형의 회전 커터에 의해 웨이퍼가 소정의 피치로 복수의 칩(8)으로 분리되기 위한 홈이 가공된다. 이 때의 절삭 부스러기는 세정에 의해 제거된다. 다음, 익스팬드 필름(14)의 신장성을 이용하고 적당한 분리용 지그를 이용하여 다이싱된 홈 부위에서 웨이퍼가 쪼개진다. 웨이퍼 링(12) 상에서 익스팬드 필름(14)을 늘려서 붙이고, 웨이퍼 링(12)에 탑재된다. 이로써 복수의 칩(8)은 익스팬드 필름(14)의 점착성에 의해 고정된 상태에서 개개로 분리된다. 이와 같이 하여 웨이퍼 링(12) 상에 복수의 칩(8)이 정렬 배치되어 유지된다. In the wafer ring 12, a plurality of chips 8 are arranged and maintained in a separated state, and the following processes are performed up to the wafer ring 12. First, a wafer in which a plurality of chips are aligned and placed by integrated circuit technology is manufactured. The wafer is adhered to the surface of the expandable film 14 having a sticky surface and being extensible. The expanded film 14 to which the wafer is bonded is mounted on the wafer ring 12 and caught in the dicing apparatus in that state. In the dicing apparatus, a groove for separating the wafer into a plurality of chips 8 at a predetermined pitch is processed by a disk-shaped rotary cutter. Cutting chips at this time are removed by washing. Next, the wafer is cleaved at the diced groove portion using the extensibility of the expand film 14 and using an appropriate separating jig. The expanded film 14 is stretched and pasted on the wafer ring 12 and mounted on the wafer ring 12. Thereby, the some chip 8 is isolate | separated individually in the state fixed by the adhesiveness of the expanded film 14. FIG. In this way, the plurality of chips 8 are arranged and held on the wafer ring 12.

푸시업 핀(18)은 익스팬드 필름(14)의 점착성으로 유지되어 있는 칩(8)을 익스팬드 필름(14)의 하측으로부터 밀어올리는 핀으로서, 그에 의해 익스팬드 필름(14)의 신장성을 이용하여 칩(8)을 익스팬드 필름(14)으로부터 벗기기 쉽게 하는 기능을 갖는다. 푸시업 동작은 푸시업 스테이지(16)를 상방으로 밀어올려 익스팬드 필름(14)의 하면에 근접 또는 접촉시키고, 그로부터 푸시업 핀(18)을 상방으로 더 밀어올림으로써 수행할 수 있다. 혹은 처음부터 푸시업 스테이지(16)를 익스팬드 필름(14)에 근접한 곳에 고정 배치하고, 그로부터 푸시업 핀(18)을 밀어올리는 구성이어도 좋다. 푸시업 핀(18)은 푸시업 스테이지(16)에 설치된 상하 방향의 가이드를 따라 상하 이동한다. 푸시업 핀(18)이 상하 이동하는 위치는 칩(8)을 콜릿(20)이 픽업하는 소위 픽업 위치이다. 즉, 푸시업 핀(18)은 콜릿(20)과 서로 마주보며 배치되고, 푸시업 핀(18)의 상하 이동축과 콜릿(20)의 픽업 위치에서의 상하 이동축은 동축으로 배치된다. 푸시업 핀(18)은 제어부(80)의 푸시업 처리 모듈(88)의 기능 하에서 후술하는 시퀀스 타이밍을 따라 푸시업 액추에이터(72)에 의해 푸시업 구동된다. 푸시업 액추에이터(72)로는 플런저 등을 이용할 수 있다. The push-up pin 18 is a pin that pushes the chip 8 held by the adhesion of the expand film 14 from the lower side of the expand film 14, thereby extending the expandability of the expand film 14. It has a function which makes it easy to peel the chip | tip 8 from the expanded film 14 using it. The push up operation can be performed by pushing the push up stage 16 upward to approach or contact the bottom surface of the expand film 14, and further push the push up pin 18 upward therefrom. Alternatively, the push up stage 16 may be fixedly placed in the vicinity of the expanded film 14 from the beginning, and the push up pin 18 may be pushed therefrom. The push up pin 18 moves up and down along a guide in the up and down direction provided in the push up stage 16. The position where the push-up pin 18 moves up and down is a so-called pick-up position where the collet 20 picks up the chip 8. That is, the push-up pin 18 is disposed to face the collet 20, and the up-and-down movement shaft of the push-up pin 18 and the up-and-down movement shaft at the pick-up position of the collet 20 are coaxially arranged. The push-up pin 18 is pushed-up driven by the push-up actuator 72 according to the sequence timing described below under the function of the push-up processing module 88 of the controller 80. A plunger or the like can be used as the push-up actuator 72.

콜릿(20)은 칩(8)을 픽업 위치에서 픽업하여 흡인 유지하고, 다음 작업 위치, 예컨대 칩의 기울어짐 등을 조정하는 위치 결정 위치 혹은 회로 기판에 다이 본딩하는 본딩 위치 등으로 반송하고, 소정의 처리를 수행하는 기능을 갖는 툴이다. 콜릿(20)은 끝단 부분에서 칩(8)을 유지하는 지지부와, 지지부에 개구되는 관통 구멍(22)을 갖는 통 형상의 부재이다. 관통 구멍(22)은 밸브(64)와 진공원(62)이 직렬로 배치되는 흡인부(60)에 접속된다. 콜릿(20)은 제어부(80)의 픽업 처리 모듈(90)의 기능 하에서 콜릿 액추에이터(74)에 의해 이동 구동된다. 콜릿 액추에이터로는 XYZ 구동 모터 등을 이용할 수 있다. 특히, 픽업 장치에서는 콜릿은 상하 방향으로 이동 구동된다. 즉, 푸시업 핀(18)에 의해 밀려올라간 칩(8) 쪽으로 콜릿(20)은 하강하고, 이를 끝단 부분에서 흡인하여 유지하고, 다시 상승하여 칩(8)을 점착성이 있는 익스팬드 필름(14)으로부터 박리하도록 이동 구동된다. The collet 20 picks up and holds the chip 8 at the pick-up position, sucks it, conveys it to a next working position, for example, a positioning position for adjusting the tilt of the chip, or a bonding position for die bonding to a circuit board, and the like. It is a tool with the function to perform the processing. The collet 20 is a cylindrical member having a support for holding the chip 8 at the end portion and a through hole 22 opening in the support. The through hole 22 is connected to the suction part 60 in which the valve 64 and the vacuum source 62 are arranged in series. The collet 20 is moved and driven by the collet actuator 74 under the function of the pickup processing module 90 of the controller 80. As the collet actuator, an XYZ drive motor or the like can be used. In particular, in the pickup apparatus, the collet is driven to move in the vertical direction. That is, the collet 20 is lowered toward the chip 8 pushed up by the push-up pin 18, sucked and held at the end portion, and raised again to raise the chip 8 to the adhesive expand film 14. It is moved and driven so as to peel from the

도 2는 칩(8)과 서로 마주보는 콜릿(20)의 모습을 도시한 저면도이다. 콜릿(20)의 바닥면은 평탄면으로 중심에 관통 구멍(22)이 개구되고, 그 관통 구멍(22)으로부터 방사상으로 복수의 얕은 홈(24)이 외주 쪽으로 설치된다. 따라서, 픽업 위치에서 콜릿(20)이 하강하여 칩(8)에 접촉하고, 이를 관통 구멍(22)에 접속되는 흡인부(60)에 의해 흡인할 때에는 바닥면의 평탄면 전체에서 칩(8)의 표면에 접촉하고, 관통 구멍(22) 및 홈(24)에 의해 흡인된다. 이와 같이 바닥면이 평탄면이고 칩(8)의 표면 전체에 접촉하여 흡인 유지하는 콜릿(20)은 플랫 콜릿이라 불린다. 플랫 콜릿을 이용함으로써 강성이 낮아 잘 휘어지는 칩(8)의 취급에 있어서 칩(8)을 진공 흡인에 의해 변형을 일으키지 않고 흡인 유지할 수 있다. FIG. 2 is a bottom view illustrating the collet 20 facing the chip 8. The bottom surface of the collet 20 is a flat surface, and a through hole 22 is opened at the center thereof, and a plurality of shallow grooves 24 are provided radially outward from the through hole 22. Therefore, when the collet 20 descends at the pick-up position and contacts the chip 8 and is sucked by the suction part 60 connected to the through hole 22, the chip 8 is formed on the entire flat surface of the bottom surface. It contacts the surface of and is attracted by the through-hole 22 and the groove | channel 24. As such, the collet 20 which is flat on the bottom surface and sucked and held in contact with the entire surface of the chip 8 is called a flat collet. By using the flat collet, the chip 8 can be sucked and held without causing deformation by vacuum suction in the handling of the chip 8 having low rigidity.

제전기(30)는 가압 가스원(32), 이오나이저(34), 노즐(36)을 포함하여 구성되며, 웨이퍼 링(12) 상의 다이싱된 웨이퍼와 콜릿(20)의 주위에 이온화된 가스를 공급하고 이들을 제전하는 기능을 갖는다. 제전기(30)의 작동은 제어부(80)의 제전 작동 처리 모듈(82)의 기능 하에서 다음과 같이 제어된다. 제전은 예컨대 콜릿이나 웨이퍼 링(12) 등이 어떤 원인으로 대전할 때 이를 중화하는 것으로, 일반적인 구성에서는 이온화된 가스로 대전된 전하를 중화한다. 이온화된 가스로 장치 혹은 그 요소의 대전을 제전하려면 통상적으로 수 초를 필요로 한다. 이와 같이 이온화된 가스에 의한 제전은 본딩 작업의 사이클 타임에 비하여 상당히 긴 제전 시간을 필요로 하므로, 제전기(30)로부터 공급되는 이온화된 가스는 저속도이어도 충분하지만, 계속 공급되는 것이 필요하다. 따라서, 제전기(30)는 본딩 장치(10)의 전원이 켜지면 본딩 작업에 앞서 그 작동이 시작되고, 그대로 저속도의 유속으로 계속하여 이온화된 가스를 공급하도록 제어된다. The static eliminator 30 includes a pressurized gas source 32, an ionizer 34, and a nozzle 36, and ionized gas around the diced wafer and collet 20 on the wafer ring 12. It has the function of supplying and eliminating them. The operation of the static eliminator 30 is controlled as follows under the function of the antistatic operation processing module 82 of the controller 80. Antistatic neutralizes, for example, when the collet, wafer ring 12, or the like is charged for some reason, and in a general configuration, neutralizes the charge charged by the ionized gas. To charge the device or its elements with ionized gas typically requires several seconds. Since static elimination by ionized gas requires a considerably longer static elimination time compared to the cycle time of the bonding operation, the ionized gas supplied from the static eliminator 30 is sufficient even at a low speed, but needs to be continuously supplied. Therefore, when the power supply of the bonding apparatus 10 is turned on, the static eliminator 30 is started before a bonding operation, and is controlled to supply ionized gas continuously as it is at a low speed flow rate.

분사부(40)는 가압 가스원(42), 밸브(44), 이오나이저(46), 노즐(48)을 직렬로 접속하여 구성되며, 이온화된 가압 가스를 노즐(48)로부터 칩 표면을 노리고 분사하는 기능을 갖는다. 칩(8)은 상기한 바와 같이 적당한 분리용 지그를 이용하여 웨이퍼가 쪼개져서 분리되는데, 그 때 잔 파편 등을 발생시킬 수 있다. 혹은 다른 원인으로 칩(8)의 표면에 이물질이 부착될 수 있다. 분사부(40)는 이를 칩(8)의 표면에서 날려버리는 기능을 갖는다. 가압 가스원(42)으로는 건조 압축 공기원으로서의 컴프레서 등을 이용할 수 있다. The injection part 40 is comprised by connecting the pressurized gas source 42, the valve 44, the ionizer 46, and the nozzle 48 in series, and aims at the chip surface from the nozzle 48 with ionized pressurized gas. Has the function of spraying. As described above, the chip 8 is divided into wafers by using a suitable jig for separation, and at this time, residual fragments or the like can be generated. Alternatively, foreign matter may adhere to the surface of the chip 8 for other reasons. The injection part 40 has a function of blowing it off the surface of the chip 8. As the pressurized gas source 42, a compressor or the like as a dry compressed air source can be used.

분사부(40)에서 밸브(44)의 작동이 제어부(80)의 분사 처리 모듈(86)의 기능 하에서 제어되고, 그에 의해 이온화된 가스의 분사의 유속 또는 압력, 유량 및 타이밍이 제어된다. 분사는 칩(8)의 표면에 부착된 이물질 등을 충분히 제거할 수 있는 유속 및 유량으로 수행되며, 그 때 칩(8) 자체가 날아가지 않도록 칩(8)이 익스팬드 필름(14)의 점착성으로 확실히 유지되어 있는 동안에 이루어진다. 즉, 푸시업 핀(18)에 의해 칩(8)이 밀려올라가기 직전에 매우 단시간 이온화된 가스가 분사된다. 매우 단시간으로 하는 것은 본딩에 요구되는 사이클 타임이 상당히 단시간이기 때문이다. 예컨대 분사 시간은 약 0.1 초정도로 수행되는 것이 바람직하다. 이 단시간에서도 가압 가스원(42)으로부터의 분사 가스의 압력을 예컨대 수 atm 정도로 하여 강한 흐름을 칩(8)에 줌으로써 칩(8)에 부착된 일반적인 이물질을 상당히 제거할 수 있다. The operation of the valve 44 in the injection section 40 is controlled under the function of the injection processing module 86 of the control unit 80, whereby the flow rate or pressure, flow rate and timing of the injection of the ionized gas is controlled. Spraying is carried out at a flow rate and a flow rate that can sufficiently remove foreign matters and the like attached to the surface of the chip 8, at which time the chip 8 is the adhesiveness of the expand film 14 so that the chip 8 itself does not fly While it is held firmly. That is, the ionized gas is injected for a very short time immediately before the chip 8 is pushed up by the push-up pin 18. This is because the cycle time required for bonding is considerably short. For example, the injection time is preferably performed at about 0.1 seconds. Even in this short time, a general flow of the foreign matter adhering to the chip 8 can be considerably removed by giving a strong flow to the chip 8 with the pressure of the injection gas from the pressurized gas source 42 being about atm, for example.

이오나이저(46)는 제전기(30)의 이오나이저(34)와 동일한 기능을 가지며, 분사 가스를 이온화하는 기능을 갖는 장치이다. 분사 가스는 상기한 바와 같이 일반적으로 건조 가스가 사용되는데, 이것이 큰 유속으로 흐름으로써 그 상태에서는 칩(8)이나 콜릿(20) 등을 대전시킬 우려가 있다. 따라서, 가압 가스는 내뿜기 전에 이오나이저(46)에서 이온화된다. 이오나이저는 분사 타이밍과 무관하게 항상 작동 상태가 된다. 가스의 이온화 자체는 순간적으로 이루어지므로, 이에 따라 가압 가스의 분사에 의한 대전을 방지할 수 있다. The ionizer 46 is a device having the same function as the ionizer 34 of the static eliminator 30 and ionizing the injection gas. As the injection gas, a dry gas is generally used as described above, and there is a possibility that the chip 8, the collet 20, or the like is charged in this state because it flows at a large flow rate. Thus, pressurized gas is ionized in ionizer 46 before flushing. The ionizer is always in operation regardless of the timing of injection. Since the ionization of the gas itself is instantaneous, charging can be prevented by injection of pressurized gas.

노즐(48)은 이온화된 가스의 내뿜기 방향을 규제하는 가스 공급로이며, 예컨대 파이프 등으로 구성된다. 상기한 바와 같이 픽업 위치에서 웨이퍼 링(12)은 평면 내를 이동하는데, 콜릿(20)과 푸시업 핀(18)과 밀려올라가는 칩(8)의 평면 위치는 바뀌지 않으므로, 노즐(48)의 끝단은 이 픽업 위치에서의 칩(8)의 표면 쪽으로 배치된다. 또한 노즐(48)의 끝단은 웨이퍼 링(12)의 평면 이동에 간섭하지 않도록 배치된다. 배치의 일례를 들면, 웨이퍼 링(12)의 상면으로부터 약 10mm 상방에서 푸시업 핀(18)의 평면 중심 위치로부터 평면적으로 약 10mm 떨어진 곳에 노즐(48)의 끝단이 오도록 배치할 수 있다. The nozzle 48 is a gas supply path which regulates the flushing direction of the ionized gas, and is composed of, for example, a pipe. As described above, the wafer ring 12 moves in the plane at the pick-up position, but the flat position of the collet 20 and the push-up pin 18 and the chip 8 being pushed up does not change, so that the end of the nozzle 48 Is disposed toward the surface of the chip 8 at this pick-up position. In addition, the end of the nozzle 48 is disposed so as not to interfere with the plane movement of the wafer ring 12. As an example of the arrangement, the tip of the nozzle 48 may be disposed about 10 mm above the center surface of the push-up pin 18 about 10 mm above the top surface of the wafer ring 12.

상기한 예에서 분사 타이밍은 다음과 같이 제어된다. 즉, 웨이퍼 링(12)이 이동 구동되고, 다음으로 픽업될 칩(8)이 픽업 위치에 위치 결정되면, 분사부(40)의 기능에 의해 즉시 약 0.1초 간 이온화된 가스가 칩(8)의 표면에 분사된다. 이 약 0.1초의 분사가 끝나면 곧바로 푸시업 핀(18)이 푸시업 구동되고, 분사에 의해 이물질 등이 제거된 칩(8)을 콜릿(20) 쪽으로 밀어올린다. 즉, 푸시업 타이밍의 직전에만 단시간의 분사가 수행된다. In the above example, the injection timing is controlled as follows. That is, when the wafer ring 12 is driven to move, and the chip 8 to be picked up next is positioned at the pick-up position, the gas 8 immediately ionized for about 0.1 seconds by the function of the injection portion 40 is discharged. Is sprayed on the surface. Immediately after the injection of this about 0.1 second, the push-up pin 18 is pushed-up immediately, and the chip 8 from which foreign matters and the like have been removed by the injection is pushed toward the collet 20. In other words, the injection for a short time is performed only immediately before the push-up timing.

이와 같이 분사부(40)는 제전기(30)와 유사한 구성을 가지고 있는데, 제전기(30)가 계속하여 저속의 이온화 가스를 공급하여 어느 정도의 시간 동안 웨이퍼 링(12) 및 콜릿(20)을 제전하는 것인 데 반해, 상당한 유속의 이온화 가스를 단시간 칩(8)에 분사하여 칩(8)에 부착되는 이물질 등을 날려버리는 것인 점에서 다르다. 즉, 제전기(30)에서의 이오나이저(34)는 제전용 이온화된 가스를 생성하는 기능을 갖는 것인데, 분사부(40)에서의 이오나이저(46)는 분사용 가스에 의한 대전 방지를 위하여 가스를 이온화하는 기능을 갖는 것이다. As such, the injection unit 40 has a configuration similar to that of the static eliminator 30, and the static eliminator 30 continuously supplies a low-speed ionization gas so that the wafer ring 12 and the collet 20 for a certain time. On the contrary, the ionization gas of a considerable flow rate is injected into the chip 8 for a short time, and foreign matters attached to the chip 8 are blown away. That is, the ionizer 34 in the static eliminator 30 has a function of generating ionized gas for static elimination, and the ionizer 46 in the injection unit 40 is used to prevent the charge by the gas for injection. It has a function of ionizing a gas.

덕트부(50)는 진공원(52)과 흡인 덕트(54)를 포함하여 구성되며, 제전기(30)에 의해 이온화된 가스와 분사부(40)에 의해 이온화된 가스를 모아서 배기하는 기능을 갖는다. 흡인 덕트(54)는 픽업 포지션을 사이에 두고 분사부(40)의 노즐(48)과 반대 측에서 대략 대칭적인 위치 관계로 배치되는 것이 바람직하다. 흡인 덕트(54)의 개구는 분사부(40)의 노즐(48)의 끝단과 서로 마주보는 측벽 이외에, 천정부 및 바닥면부에도 설치된다. 측벽 및 바닥면부의 개구는 웨이퍼 링(12)의 표면을 따라 분사부(40)에 의해 분사된 가스를 회수할 수 있고, 측벽 및 천정부의 개구는 제전기(30)에 의해 이온화된 가스를 회수할 수 있다.The duct unit 50 includes a vacuum source 52 and a suction duct 54, and collects and exhausts the gas ionized by the static eliminator 30 and the gas ionized by the injection unit 40. Have The suction duct 54 is preferably arranged in a substantially symmetrical positional relationship on the side opposite to the nozzle 48 of the spraying portion 40 with the pickup position therebetween. The opening of the suction duct 54 is provided in the ceiling part and the bottom face part as well as the side wall which mutually faces the end of the nozzle 48 of the injection part 40. As shown in FIG. Openings in the sidewalls and bottom surface may recover the gas injected by the injector 40 along the surface of the wafer ring 12, and openings in the sidewalls and the ceiling recover the gas ionized by the static eliminator 30. can do.

상기 구성의 본딩 장치(10)의 작용, 특히 제어부(80)의 각 기능의 내용에 대하여 도 3에 도시한 흐름도를 이용하여 설명한다. 도 3의 흐름도는 본딩 장치(10)의 픽업 처리에서의 각 처리 순서의 흐름을 도시한 것이다. 본딩 장치(10)에 전원등이 투입되어 초기화가 이루어지면, 제어부(80)의 제전 작동 처리 모듈(82)의 기능에 의해 제전기(30)의 작동이 개시된다(S10). 이 작동은 구체적인 본딩 작업에 앞서 먼저 수행된다. 구체적인 본딩 작업이란 다음에 설명하는 S12에서 S20이다. 그 이유는, 제전기(30)는 이온화된 가스에 의해 웨이퍼 링(12) 상의 다이싱된 웨이퍼, 콜릿(20) 등을 제전하는 것인데, 상기한 바와 같이 제전에 시간이 걸리기 때문이다. 제전기(30)의 작동은 본딩 장치(10)의 전원이 켜져 있는 동안 계속하여 수행된다. 이에 따라, 이온화된 가스가 본딩 장치(10)의 각 요소, 특히 웨이퍼 링(12), 콜릿(20) 등에 계속 공급되고, 이들이 항상 충분히 제전된 상태로 유지된다. 또한 이온화된 가스는 덕트부(50)에 의해 흡인되므로, 제전에 따라 웨이퍼 링(12), 콜릿(20) 등에 대전에 의해 부착되어 있던 이물질 등이 박리되고, 이온화된 가스와 함께 덕트부(50)에 의해 외부로 배출 제거된다. 덕트부(50)의 시동은 제전기(30)의 시동과 동시이어도 좋고 혹은 늦추어도 좋으나, 구체적인 본딩 작업 이전에 시동된다. The operation of the bonding device 10 having the above-described configuration, in particular, the contents of each function of the control unit 80 will be described using the flowchart shown in FIG. 3. The flowchart of FIG. 3 shows the flow of each processing sequence in the pickup process of the bonding apparatus 10. As shown in FIG. When power is supplied to the bonding apparatus 10 and initialized, the operation of the static eliminator 30 is started by the function of the antistatic operation processing module 82 of the controller 80 (S10). This operation is performed first before the specific bonding operation. The specific bonding operation is S12 to S20 described next. The reason is that the static eliminator 30 charges the diced wafer, collet 20, etc. on the wafer ring 12 by the ionized gas, because the static elimination takes time as described above. The operation of the static eliminator 30 is continuously performed while the power of the bonding apparatus 10 is turned on. Thereby, ionized gas is continuously supplied to each element of the bonding apparatus 10, in particular, the wafer ring 12, the collet 20, and the like, and they are always kept in a sufficiently static state. In addition, since the ionized gas is attracted by the duct part 50, foreign substances, etc. adhered to the wafer ring 12, the collet 20, and the like due to static electricity are peeled off, and the duct part 50 together with the ionized gas. Is discharged to outside. The duct 50 may be started at the same time as the start of the static eliminator 30 or may be delayed, but is started before the specific bonding operation.

제전기(30)의 작동 개시로부터 제전에 충분한 시간, 예컨대 수 초 경과하면, 구체적인 본딩 처리가 시작된다. 여기서는 먼저, 위치 결정 처리 모듈(84)의 기능에 의해 칩(8)의 픽업 위치에 대한 위치 결정이 이루어진다(S12). 즉, 콜릿 액추에이터(74)에 커맨드가 제공되어 콜릿(20)을 픽업 위치로 이동시킨다. 픽업 위치는 상기한 바와 같이 푸시업 핀(18)의 위치이며, 이에 의해 콜릿(20)은 푸시업 핀(18)의 바로 위와 서로 마주 보는 위치로 이동된다. 이어서, 웨이퍼 링 액추에이터(70)에 커맨드가 제공되고, 픽업될 칩(8)이 픽업 위치에 오도록 웨이퍼 링(12)이 이동 구동된다. 이에 따라, 콜릿(20)의 바로 아래, 푸시업 핀(18)의 바로 위에 픽업될 칩(8)이 위치 결정된다. When a sufficient time, such as several seconds, has passed from the start of operation of the static eliminator 30, the specific bonding process starts. Here, first, positioning of the pick-up position of the chip 8 is performed by the function of the positioning processing module 84 (S12). That is, a command is provided to the collet actuator 74 to move the collet 20 to the pickup position. The pick-up position is the position of the push up pin 18 as described above, whereby the collet 20 is moved to a position directly above the push up pin 18 and facing each other. Subsequently, a command is provided to the wafer ring actuator 70, and the wafer ring 12 is driven to move so that the chip 8 to be picked up is at the pickup position. Accordingly, the chip 8 to be picked up immediately below the collet 20 and just above the push-up pin 18 is positioned.

위치 결정이 되면, 분사 처리 모듈(86)의 기능에 의해 분사부(40)의 밸브(44)에 커맨드고 제공되고, 상기한 예에서 약 0.1초 간 이온화된 가스가 칩(8)의 표면 쪽으로 분사된다(S14). 이온화된 가스의 압력은 상기한 예에서 수 atm이다. 이에 따라, 칩(8)은 익스팬드 필름(14)의 점착성에 의해 확실히 유지된 채, 부착되어 있는 이물질 등이 날아가 이온화된 가스와 함께 덕트부(50)에 의해 외부로 배출 제거된다. 한편, 웨이퍼 링(12), 콜릿(20) 등은 제전기(30)의 작용에 의해 충분히 제전되어 있으므로, 날아간 이물질 등은 웨이퍼 링(12) 상의 다이싱된 웨이퍼, 콜릿(20) 등에 재부착되지 않고 그대로 덕트부(50)에 흡인된다. When the positioning is made, a command is provided to the valve 44 of the injection section 40 by the function of the injection processing module 86, in which the ionized gas is directed toward the surface of the chip 8 for about 0.1 seconds. It is injected (S14). The pressure of the ionized gas is several atm in the above example. As a result, the chip 8 is reliably maintained by the adhesiveness of the expand film 14, and the attached foreign matter and the like are blown off and discharged to the outside by the duct part 50 together with the ionized gas. On the other hand, since the wafer ring 12, the collet 20, and the like are sufficiently charged by the action of the static eliminator 30, the foreign matters that are blown off are reattached to the diced wafer, the collet 20, or the like on the wafer ring 12. It is sucked into the duct part 50 as it is.

단시간의 분사에 이어, 푸시업 처리 모듈(88)의 기능에 의해 푸시업 액추에이터(72)에 커맨드가 제공되어 칩(8)의 푸시업이 이루어진다(S16). 이에 따라, 익스팬드 필름(14)으로부터 칩(8)이 벗겨지기 쉬워진다. 그리고, 픽업 처리 모듈(90)의 기능에 의해 콜릿 액추에이터(74) 및 흡인부(60)에 커맨드가 제공되어 콜릿(20)이 픽업 위치에서 하강하고 밀려올라가 벗겨지기 쉬워진 칩(8)의 표면 전체를 콜릿(20)으로 흡인 유지하고, 다시 상승하여 칩(8)을 익스팬드 필름(14)으로부터 분리하여 픽업한다(S18). 그리고, 본딩 위치에 칩(8)을 반송하고, 다이 본딩이 수행된다(S20). Following the injection of the short time, a command is provided to the push up actuator 72 by the function of the push up processing module 88 to push up the chip 8 (S16). As a result, the chip 8 is likely to peel off from the expanded film 14. Then, the command of the collet actuator 74 and the suction unit 60 is provided by the function of the pick-up processing module 90 so that the collet 20 is lowered at the pick-up position, and the surface of the chip 8 is easily pushed off and peeled off. The whole is sucked and held by the collet 20, it raises again, and the chip | tip 8 is isolate | separated from the expand film 14, and it picks up (S18). Then, the chip 8 is conveyed to the bonding position, and die bonding is performed (S20).

그리고, 웨이퍼 링(12)에서 본딩될 모든 칩(8)에 대하여 본딩이 종료되었는지 여부가 판단되고(S22), 종료되었다고 판단되지 않을 때에는 S12로 돌아가고, 다음 칩(8)에 대하여 S12에서 S20의 처리가 수행된다. 모든 칩(8)에 대한 처리가 종료되었다고 판단되면, 제전기(30)의 작동이 정지된다(S24). 덕트부(50)의 작동도 동시에 정지된다. Then, it is determined whether or not the bonding is finished for all the chips 8 to be bonded in the wafer ring 12 (S22). When the determination is not made, the process returns to S12, and for the next chip 8, S12 to S20 are determined. Processing is performed. When it is determined that the processing for all the chips 8 is finished, the operation of the static eliminator 30 is stopped (S24). The operation of the duct section 50 is also stopped at the same time.

이와 같이, 항상 제전을 행하고 있는 상태 하에서 칩을 밀어올려 픽업하기 직전에만 이온화된 가스를 단시간 강한 흐름으로 칩에 분사함으로써 종래에 비하여 효과적으로 칩에 부착된 이물질 등을 제거하고, 콜릿 등에 대한 재부착을 방지할 수 있다. 이에 따라, 픽업에 있어서 칩과 플랫 콜릿 사이에 이물질 등이 개재하는 것을 방지할 수 있고, 강성이 낮고 잘 휘어지는 칩 등을 손상시키는 것을 방지할 수 있다. In this way, by spraying the ionized gas to the chip with a strong flow for a short time, only before the chip is pushed up and picked up under the state of static elimination, foreign matter adhered to the chip is removed more effectively than before, and reattachment to the collet is performed. You can prevent it. As a result, in the pickup, foreign matters and the like can be prevented from being interposed between the chip and the flat collet, and damage to the chip and the like that is low in rigidity and well bent can be prevented.

<실시예 2><Example 2>

상기에서는 분사부를 콜릿과 별도로 설치하였으나, 콜릿의 흡인 구멍을 이용하여 칩의 흡인 유지에 앞서 이온화된 가스를 콜릿의 끝단으로부터 칩에 분사할 수도 있다. 도 4는 플랫 콜릿의 평탄면에 개구되는 구멍을 흡인용과 분사용으로 구분하여 사용하는 본딩 장치(100)의 구성을 도시한 도면이다. 도 1과 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다. In the above, the injection unit is provided separately from the collet, but by using the suction hole of the collet, ionized gas may be injected from the end of the collet to the chip prior to maintaining suction of the chip. 4 is a diagram illustrating a configuration of a bonding apparatus 100 that uses holes for opening on the flat surface of the flat collet separately for suction and injection. The same elements as in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

도 4에서, 도 1의 본딩 장치(10)의 구성과 다른 것은 콜릿과 내뿜기부에 대한 부분으로서, 이 본딩 장치(100)에서는 콜릿(20)에서 관통 구멍(22)이 칩(8)을 흡인하기 위해서뿐만 아니라, 칩(8)의 표면에 이온화된 가스를 분사하기 위해서도 이용된다. In FIG. 4, the configuration of the bonding device 10 of FIG. 1 differs from that of the collet and the flushing unit, in which the through hole 22 sucks the chip 8 in the collet 20. Not only for this purpose, but also for injecting ionized gas onto the surface of the chip 8.

그리고, 칩(8)을 흡인 유지하기 위한 진공원(62) 및 밸브(64)의 흡인 계열 라인과 칩(8)에 이온화된 가스를 분사하기 위한 가압 가스원(42) 및 밸브(44) 및 이오나이저(46)의 분사 계열 라인이 전환부(66)에 접속되어 흡인 분사부(26)를 구성한다. 흡인 분사부(26)의 2개의 계열 라인이 흡인 구멍에 접속되는 타이밍은 제어부(80)에 의해 제어된다. Then, the vacuum source 62 and the suction series line of the valve 64 and the pressurized gas source 42 and the valve 44 for injecting the ionized gas to the chip 8 to suck and hold the chip 8 and An injection series line of the ionizer 46 is connected to the switching unit 66 to constitute the suction injection unit 26. The timing at which two series lines of the suction injection section 26 is connected to the suction hole is controlled by the controller 80.

관통 구멍(22)은, 도 2에서 설명한 바와 같이, 콜릿의 바닥면의 평탄면의 중앙에 개구되는 구멍이다. 관통 구멍(22)은 흡인 분사부(26)의 전환부(66)에 접속된다. 전환부(66)는 관통 구멍(22)에 대한 접속을 흡인 계열 라인 또는 분사 계열 라인으로 할 것인지, 혹은 어느 것에도 접속하지 않고 개방단, 즉 대기압으로 개방 할 것인지를 선택하는 기능을 갖는다. The through hole 22 is a hole opened in the center of the flat surface of the bottom surface of a collet as demonstrated in FIG. The through hole 22 is connected to the switching section 66 of the suction injection section 26. The switching section 66 has a function of selecting whether the connection to the through hole 22 is a suction line or a spray line, or whether to open at an open end, that is, atmospheric pressure, without connecting to any of them.

전환부(66)의 선택에 대하여 도 3을 사용하여 설명한다. S10의 제전기 작동 공정에서는 관통 구멍(22)을 대기압으로 개방한다. S12의 위치 결정 공정시에도 관통 구멍(22)을 대기압으로 개방한 상태이다. Selection of the switching unit 66 will be described with reference to FIG. 3. In the static elimination operation of S10, the through hole 22 is opened at atmospheric pressure. The through-hole 22 is open | released to atmospheric pressure also at the time of the positioning process of S12.

S14의 분사 공정에서는 관통 구멍(22)을 분사 계열 라인에 접속한다. 즉, 가압 가스원(42)-밸브(44)-이오나이저(46)의 계열이 관통 구멍(22)에 접속되고, 도 3과 관련하여 설명한 바와 같이, 제어부(80)의 분사 처리 모듈(86)의 기능에 의해 밸브(44)가 제어되어 단기간에 강한 흐름의 이온화된 가스가 콜릿(20)의 관통 구멍(22)을 통하여 칩(8)의 표면에 분사된다. 단기간이란 상기한 예에서는 0.1초이며, 강한 흐름이란 가압 가스원(42)의 압력이 수 atm이다. 분사 공정 후의 S16의 푸시업 공정에서는 관통 구멍(22)은 대기압으로 개방된다. In the injection process of S14, the through hole 22 is connected to the injection series line. That is, the series of the pressurized gas source 42-valve 44-ionizer 46 is connected to the through hole 22, and as described with reference to FIG. 3, the injection processing module 86 of the controller 80. The valve 44 is controlled by the function of) so that a strong flow of ionized gas is injected into the surface of the chip 8 through the through hole 22 of the collet 20 for a short time. The short period is 0.1 second in the above example, and the strong flow is the pressure of the pressurized gas source 42 is several atm. In the push-up step of S16 after the injection step, the through hole 22 is opened to atmospheric pressure.

S18의 픽업 공정에서는 관통 구멍(22)은 흡인 계열 라인에 접속된다. 즉, 진공원(62)-밸브(64)의 계열이 관통 구멍(22)에 접속되고, 도 3과 관련하여 설명한 바와 같이, 제어부(80)의 픽업 처리 모듈(90)의 기능에 의해 콜릿(20)의 관통 구멍(22)을 통하여 칩(8)이 흡인 유지된다. S20의 본딩 공정에서는 칩(8)의 반송 중 및 다이 본딩 중에는 그대로 관통 구멍(22)과 흡인 계열 라인이 접속된 채로, 본딩 종료 후에는 대기압에 관통 구멍(22)이 접속된다. In the pick-up process of S18, the through hole 22 is connected to the suction series line. That is, the series of the vacuum source 62-valve 64 is connected to the through hole 22, and as described with reference to FIG. 3, the collet (the function of the pick-up processing module 90 of the control unit 80) is operated. The chip 8 is sucked and held through the through hole 22 of 20. In the bonding process of S20, the through-hole 22 is connected to atmospheric pressure after completion | finish of bonding, with the through-hole 22 and the suction series line connected as it is during the conveyance of the chip 8, and during die bonding.

이와 같이 콜릿의 관통 구멍에 대한 접속을 대기압, 분사 계열 라인, 흡인 계열 라인 사이에서 전환함으로써 분사 공정과 흡인 공정이 중복되지 않게 된다. 따라서, 이온화된 가스의 강한 분사시에는 푸시업도 흡인도 이루어지지 않고 분사 에 의해 칩이 날아가지도 않는다. 또한 분사가 콜릿의 관통 구멍을 통하여 칩의 바로 위로부터 수행되므로, 콜릿의 바로 아래의 이물질 등을 더욱 효율적으로 제거할 수 있다. 이에 따라, 플랫 콜릿의 평탄면과 칩의 표면 사이에 이물질 등이 개재되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 또한 분사를 위한 특별한 노즐을 설치할 필요가 없다. In this way, the connection to the through hole of the collet is switched between the atmospheric pressure, the injection line, and the suction line, so that the injection step and the suction step do not overlap. Therefore, during the strong injection of the ionized gas, neither push up nor suction is carried out and chips are not blown off by the injection. In addition, since the injection is performed directly from the top of the chip through the through hole of the collet, it is possible to more efficiently remove foreign substances and the like directly under the collet. Accordingly, it is possible to more effectively prevent foreign matters from interposed between the flat surface of the flat collet and the surface of the chip. There is also no need to install special nozzles for spraying.

상기 구성에 의해, 플랫 콜릿의 근방에 배치되며, 푸시업 타이밍 직전에만 밀려올라가는 임의의 칩에 이온화된 가스를 분사하는 분사 수단을 구비하므로, 밀려올라가 콜릿에 의해 흡인되기가 용이해진 상태에서는 칩에 가스가 분사되지 않는다. 이에 따라, 칩이 분사된 가스에 의해 날아가는 것을 방지하여 칩의 주위의 이물질을 날려버릴 수 있다. 또한 가스는 이온화되어 있으므로, 분사 시의 대전을 방지할 수 있다. With the above configuration, since the injection means for injecting the ionized gas to any chip disposed in the vicinity of the flat collet and pushed up only immediately before the push-up timing is provided, the chip is pushed to the chip in a state where it becomes easy to be sucked up by the collet. Gas is not injected As a result, the chip may be prevented from being blown off by the injected gas to blow up foreign matters around the chip. In addition, since the gas is ionized, charging at the time of injection can be prevented.

또한 웨이퍼 링 상의 다이싱된 웨이퍼와 플랫 콜릿의 주위에 이온화된 가스를 공급하는 제전기를 구비하므로, 웨이퍼 링 상의 다이싱된 웨이퍼와 플랫 콜릿은 제전되어, 불어날린 이물질이 이들에 재부착되는 것을 방지할 수 있다. 일반적으로 이온화된 가스를 이용하여 장치 등을 제전하려면 수 초를 필요로 한다. 본딩의 픽업 사이클은 이 제전 시간보다 훨씬 짧으므로, 이온화된 가스의 공급은 본딩 장치를 사용하고 있는 동안 항상 수행하고 있는 것이 바람직하다. It also has an electrostatic discharger for supplying ionized gas around the flat collet and the diced wafer on the wafer ring, so that the diced wafer and flat collet on the wafer ring are charged to prevent re-attach of blown foreign matter to them. You can prevent it. In general, a few seconds are required to charge the device using an ionized gas. Since the pick-up cycle of the bonding is much shorter than this static elimination time, it is preferable that the supply of ionized gas is always performed while using the bonding apparatus.

또한 플랫 콜릿은 평탄한 면에 개구되는 구멍을 가지며, 그 구멍을 통하여 칩의 흡인을 위한 감압 흡인과 칩에 대한 이온화된 가스의 분사를 바꾸어가면서 수 행하도록 하므로, 특별한 분사 노즐 등을 설치할 필요가 없다. 또한 칩에 대한 이온화된 가스의 분사가 칩의 바로 위에서 주변 쪽으로 가스가 흐르도록 수행되므로 플랫 콜릿의 바로 아래의 이물질의 제거가 보다 효율적이게 된다. In addition, the flat collet has a hole that is opened on a flat surface, and through this hole to perform a change in pressure reduction suction for the chip suction and the injection of the ionized gas to the chip, there is no need to install a special injection nozzle, etc. . In addition, since the injection of ionized gas to the chip is performed so that the gas flows directly from the top of the chip to the surroundings, the removal of the foreign matter immediately below the flat collet becomes more efficient.

또한 플랫 콜릿의 근방에 분사 수단 및 제전기에 의해 이온화된 가스를 흡인하는 덕트가 설치되므로, 불어날린 이물질 및 제전에 의해 제거된 이물질 등이 효율적으로 모여 배출 제거된다. In addition, since a duct for sucking the gas ionized by the injection means and the static eliminator is provided in the vicinity of the flat collet, the blown foreign matter and the foreign matter removed by the antistatic agent are efficiently collected and removed.

또한 상기 구성에 의해 본딩 작업에서는 먼저 제전기가 작동되고, 그 후에 칩의 근방에 이온화된 가스가 분사되고, 분사를 종료한 후에 그 칩이 밀려올라가 플랫 콜릿에 의해 픽업된다. 이에 따라, 충분한 제전 시간을 확보할 수 있고, 칩으로부터 이물질을 날려버림과 함께, 그 재부착을 방지할 수 있다. In addition, in the bonding operation, the static eliminator is first activated in the bonding operation, and then ionized gas is injected into the vicinity of the chip, and after the injection is finished, the chip is pushed out and picked up by the flat collet. Thereby, sufficient static elimination time can be ensured, a foreign material can be blown off from a chip, and the reattachment can be prevented.

Claims

익스팬드 필름에 접착되며, 복수의 칩에 다이싱된 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 링과, A wafer ring adhered to an expand film and holding a wafer diced on a plurality of chips;

웨이퍼 링 상의 임의의 칩을 소정의 타이밍에서 밀어올리는 푸시업 핀을 갖는 푸시업 스테이지와, A push-up stage having push-up pins for pushing up any chip on the wafer ring at a predetermined timing;

푸시업 핀에 의해 밀려올라간 칩을 흡인하고 유지하여 반송하는 콜릿으로서, 칩과 서로 마주보는 면이 평탄한 플랫 콜릿과, A collet for sucking, holding and conveying a chip pushed up by a push-up pin, the flat collet having a flat surface facing the chip,

웨이퍼 링 상의 다이싱된 웨이퍼와 플랫 콜릿의 주위에 이온화된 가스를 공급하는 제전기와, A static eliminator for supplying ionized gas around the diced wafer and flat collet on the wafer ring;

플랫 콜릿의 근방에 배치되며, 푸시업 타이밍의 직전에만 밀려올라가는 임의의 칩에 이온화된 가스를 분사하는 분사 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치. Bonding means arranged in the vicinity of the flat collet, and injecting means for injecting the ionized gas to any chip that is pushed up just before the push-up timing.

플랫 콜릿에 접속되며, 푸시업 타이밍의 직전에만 밀려올라가는 임의의 칩에 이온화된 가스를 분사하는 분사 수단을 구비하고, An injection means connected to the flat collet and for injecting ionized gas to any chip which is pushed only immediately before the push-up timing,

플랫 콜릿은 평탄한 면에 개구되는 구멍을 가지며, 그 구멍을 통하여 칩의 흡인을 위한 감압 흡인과, 칩에 대한 이온화된 가스의 분사를 바꾸어가면서 수행하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치. The flat collet has a hole which is opened on a flat surface, and the bonding apparatus is carried out by changing the pressure reduction suction for the suction of the chip and the injection of the ionized gas to the chip through the hole.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 플랫 콜릿의 근방에 설치되며, 분사 수단 및 제전기에 의해 이온화된 가스를 흡인하는 덕트를 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치. The bonding apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a duct provided in the vicinity of the flat collet and sucking the gas ionized by the injection means and the static eliminator.

푸시업 핀에 의해 밀려올라간 칩을 흡인하고 유지하여 반송하는 콜릿으로서, 칩과 서로 마주보는 면이 평탄한 플랫 콜릿을 이용하여 본딩을 수행하는 본딩 방법으로서, A collet for sucking, holding and conveying a chip pushed up by a push-up pin, wherein the bonding method is performed using a flat collet having flat surfaces facing each other.

웨이퍼 링 상의 다이싱된 웨이퍼와 플랫 콜릿의 주위에 이온화된 가스를 공 급하는 제전기를 본딩에 앞서 작동시키는 공정과, Operating a static eliminator prior to bonding the static electricity supplying ionized gas around the flat collet and the diced wafer on the wafer ring;

플랫 콜릿에 의해 픽업되는 위치의 임의의 칩의 근방에 이온화된 가스를 분사하는 공정과, Spraying an ionized gas in the vicinity of an arbitrary chip at a position picked up by the flat collet,

이온화된 가스의 분사를 종료한 후에, 그 칩을 익스팬드 필름에서 플랫 콜릿의 평탄면 쪽으로 밀어올리는 공정과, After discharging the ionized gas, pushing the chip toward the flat surface of the flat collet in the expanded film;

플랫 콜릿에 의해 그 칩을 픽업하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 방법. And a step of picking up the chip by a flat collet.